Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 7 клас>> Добування кисню в лабораторії. Реакція розкладу. Поняття про каталізатор 

Добування кисню в лабораторії. У лабораторних умовах кисень добувають розкладанням деяких оксигеновмісних речовин.
Дослід 1. Якщо зібрати прилад, як показано на мал. 62, і в пробірці нагрівати калій перманганат КMnО₄ (побутова назва марганцівка), то в циліндрі над водою почне одразу ж збиратися кисень, витискаючи з циліндра воду.

Мал. 62. Добування кисню з калій перманганату.
Який висновок про фізичні властивості кисню можна зробити з цих спостережень?
Спостереження показують, що за стандартних умов кисень являє собою газ, який не має ні кольору, ні запаху. Він погано розчиняється у воді, оскільки витискує воду з циліндра.
Що ж відбулося в пробірці? Під впливом нагрівання калій перманганат КМnО₄ розклався на три нові речовини: калій манганат К2МnО₄, манган(ІV) оксид МnlО₂ і кисень О₂:
2КМnO₄ = К2МnO₄ + МnO₂ + O₂
Такі реакції належать до реакцій розкладу.
Хімічні реакції, під час яких з однієї речовини утворюються дві або більше нових речовин, називаються реакціями розкладу.
Поняття про каталізатор. Не всі оксигеновмісні речовини під час нагрівання швидко розкладаються з виділенням кисню. У такому випадку, щоб прискорити реакцію, використовують каталізатор. Наприклад, манган(ІV) оксид МnO₂ прискорює розкладання гідроген пероксиду Н₂O₂:
2Н₂O₂  =  2Н₂O + O₂  ^
Переконаємось у цьому на досліді.
Дослід 2. Якщо до гідроген пероксиду Н₂O₂ в пробірці (мал. 63) добавити щіпку чорного порошку МnO₂, то відразу ж відбувається бурхлива реакція з виділенням кисню. Кисень збирається в посудину за способом витіснення повітря.

Мал. 63. Добування кисню з гідроген пероксиду.
А як довести, що в посудині справді кисень, а не повітря? З курсу природознавства ти знаєш, що довести це можна за допомогою тліючої скіпки. В кисні вона спалахує, а на повітрі — жевріє.
Якщо тепер профільтрувати утворену в досліді 2 суміш, то можна відокремити манган(ІV) оксид МnO₂ і знову помістити його в пробірку з новою порцією гідроген пероксиду Н₂O₂. Ефект буде такий самий. Дослід можна повторювати знову і знову. Що це засвідчує? Це засвідчує, що манган(ІV) оксид МnO₂ зберігає свою властивість прискорювати розкладання гідроген пероксиду Н₂O₂. При цьому він не витрачається і до складу продуктів реакції не входить. Такі речовини називаються каталізаторами.
Каталізатори — це речовини, які змінюють швидкість хімічної реакції, але не входять до складу її продуктів.
Каталізатори широко використовуються у промисловості. Вони дають змогу підвищувати продуктивність хімічних процесів, отже, економічніше вести виробництво.
Фізичні властивості кисню. Тепер узагальни свої спостереження і зроби висновок про деякі фізичні властивості кисню, а про інші дізнайся з підручника чи хімічного довідника.
За стандартних умов кисень — це безбарвний газ, без запаху і смаку, малорозчинний у воді (у 100 об'ємах води розчиняється 3 об'єми кисню), трохи важчий за повітря. У зрідженому стані кисень — рухлива рідина блакитного кольору.
Фізіологічна дія. Атмосферний кисень життєво важливий для всіх організмів (за винятком анаеробів). Він бере участь у процесі дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься нею по всьому організму і в клітинах забезпечує перебіг реакцій окиснення. Вони відбуваються з вивільненням енергії, за рахунок якої підтримується стала температура тіла у теплокровних і виконується робота: пересування, робота м'язів та інші життєві процеси. Реакції окиснення відбуваються і в рослинах, які також поглинають кисень під час дихання.
Добування кисню в промисловості. У промисловості кисень добувають перегонкою зрідженого повітря. Оскільки повітря — це суміш газів, переважно азоту й кисню, то спочатку випаровується азот, бо температура кипіння рідкого азоту (-196 °С) нижча від температури кипіння рідкого кисню (-183 °С), а рідкий кисень залишається. Його зберігають у стальних балонах та у спеціальних посудинах із подвійними стінками, між якими немає повітря, — у посудинах Дьюара (мал. 65). Через такі стінки теплота дуже повільно передається в середину посудини, і зріджений кисень випаровується повільно. Такі посудини використовують у звичайних термосах. Подібну будову мають великі металеві посудини — кисневі танки, в яких зберігають і перевозять кисень.

Мал. 65. Посудини Дьюара.

Короткі висновки
Оксиген — найпоширеніший елемент на Землі. Він міститься в атмосфері, літосфері, гідросфері та живих організмах. Оксиген утворює двохатомні молекули кисню О₂ — простої речовини.
Кисень — життєво важлива речовина. За стандартних умок він являє собою газ без кольору, без запаху і смаку, малорозчинний у воді, трохи важчий за повітря.
У лабораторних умовах кисень добувають з оксигеновміснич речовин (наприклад, КМnО₄, Н₂О₂) за допомогою реакції розкладу.

Завдання для самоконтролю
1. Схарактеризуй Оксиген як хімічний елемент. До складу яких природних речовин він входить?
2. Схарактеризуй кисень як просту речовину. Де він трапляється в природі?
3. Розглянь мал. 62 і 63 та назви два способи збирання кисню. Порівняй їх і вкажи, на яких фізичних властивостях кисню вони ґрунтуються?
4. Як можна добути кисень у лабораторії?
5. Що таке каталізатори і яке їх значення в хімічних процесах?
6. В одній колбі міститься кисень, у другій — повітря. Як розпізнати, в якій колбі кисень?
7. Яку масову частку становить Оксиген у складі калій перманганату?
8. Як ти думаєш, фізичні чи хімічні процеси використовують для добування кисню: а) у промисловості; б) в лабораторії.

Хімія 7. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. Н. М. Буринська

Планування уроків з хімії , відповіді на тести, завдання та відповіді по класам , домашнє завадання та робота з  хімії 7 класу

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.